（一）想要解决的问题

小学高年级学生的认知发展水平正处于由形象思维向抽象思维过渡的阶段，且生活经验有限，往往获得数学概念和结论有一定的困难，缺乏对数学本质的理解和领悟。

1.引领学生经历数学学习的过程。学生在学习新知时，无论是概念的建构、规律的探索、算理的掌握，还是解决问题，都需要自己亲身去经历,才是真正的学习。而如今的很多数学学习则成为了老师的“一言堂”。如果教师在教学中运用“数学小实验”，就可以引导学生动手操作，经历数学学习探索的过程，实现对数学知识的深度理解。

2.培养学生的动手操作能力、创新意识和科学精神。在学生亲身体验“数学小实验”的过程中，学生的动手操作能力、自主解决问题的能力得以提升，学生的思维和学生的创新意识得到真正激活，学生探求未知世界的理性精神得到了培养。

3.更好的突破教学中的重难点。对于一些抽象的数学概念，复杂的数量关系和几何图形，往往在现实生活中很难找到它们的原形，开展“数学小实验”有助于突破重难点。

4.改变当前数学教学中“教”与“学”关系。数学的育人功能呼唤数学教学的创新与改进。数学实验教学，用实验的思维方式去思考、设计课堂教学，更利于发挥数学学科的教育功能，体现数学科学的精神实质，培养学生的理性精神。同时，也改变了数学“教”与“学”的关系，真正让学生成为了数学课堂的主人。

（二）课题核心概念及其界定

核心概念：

“实验”：现代汉语词典中解释实验是为了检验某种科学理论或假设而进行某种操作或从事某种活动。从定义上理解，实验有实施、验证的意思，它是在对实际问题的某种假设和猜想的基础上，借助于外围设备和具体操作方案而实施、验证原有思考的过程。

“数学实验”：数学实验是学生通过动手动脑，以“做”为支架的数学教与学的活动方式。在数学教学中，主要是指在教师的引导下，学生运用有关工具，通过实际操作，在认知与非认知因素参与下进行的一种发现数学结论、理解数学知识、验证数学结论的思维活动。本课题中的“数学小实验”是指在小学高年级数学教学中，为了引导学生理解某个概念或发现某个数学结论，从而面向高年级学生而进行的操作时间短、实验内容聚焦、实验过程简洁的数学实验。

“‘数学小实验’在小学高年级数学教学中的运用策略研究”：本课题是指在小学高年级数学教学活动中，为了引导学生理解某个概念或者发现某个数学结论以及验证数学结论，教师开发出一系列操作时间短、实验内容聚焦、实验过程简洁的数学小实验，并在教学活动中进行合理运用，从而使学生手脑并用，获得直接的感性认识，并能由此引发奇思妙想，产生大胆的猜想和创新，从而能让数学知识真正内化成为自身的需要的方法研究。

（三） 研究基础和相关文献综述

（一）研究基础

课题申请人在小学数学实践中一直关注着“做数学”等相关理论的学习和实践探索。“做数学”的实践模型：操作体验、数学实验、综合实践。系统查阅了相关学术论文多篇，并开始系统阅读《数学实验教学的探索与实践》、《小学数学实验教学的理论与实践》等专业书籍，为课题研究奠定了一定的理论基础。

（二）相关文献综述

1.国外对于数学实验的研究

国内外对于“数学实验”的研究：19世纪80年代中期，随着计算机及软件技术飞速发

展，美国开展了大范围、大规模的数学实验教学；1988年雷斯勒（Rossciacr）技术学院就开始了学实验教学，但具体到小学高年级数学小实验的研究则为数不多。

2.国内对于数学实验的研究

我国的数学实验研究起步较晚，大致始于19世纪90年代，我国数学实验教学与前苏联的教学模式极其相似，我国大部分高校仍将数学实验作为一门课程开设，零散性问题研究较多，系统性问题研究较少。进入21 世纪，数学实验引起了我国广大教学研究者和教师的积极关注，张景中院士和王鹏远先生编著《少年数学实验》，陶维林老师在南京师范大学附属中学开展《几何画板》实验教学，董林伟领衔“初中数学实验的理论与实践研究”项目，但研究对象多为中学，小学里聚焦“数学小实验在高年级数学教学中的运用策略研究”，则为数不多。

3.对已有研究成果的评价

纵观国内外研究现状，尽管数学实验在高等院校和中学教育中已经得到了一定程度的重视，并且也有了理论研究与教学实践的进展，但在小学高年级数学教学中却没有得到相应的重视。大多数小学教师不了解数学实验，对其认识缺乏，数学实验的资源又不足，缺乏具体操作的工具和材料，专项研究少之又少。第八次课程改革，新课标中明确提出：学生应当有足够的时间和空间经历观察、实验、猜测、计算、推理、验证等活动过程。事实上小学高年级学生无论是概念的建构、规律的探索、算理的掌握，还是解决问题，都可以借助“数学小实验”来帮助理解。因此，本课题的研究是具有非常高的理论价值和实践价值的。

（四）研究内容设计和研究重点

研究内容：

1.“数学小实验”基本理论的文献研究

研究要点：主要通过文献研究的方式，对数学小实验的基本内涵、数学小实验的理论基础、数学小实验的要素及特点、数学小实验的原则及策略等进行深入研究，为课题的实施奠定丰实的理论基础。

2.当前小学高年级数学教学中“数学小实验”运用现状的调查研究

研究要点：对我校当前高年级数学教学中“数学小实验”的开展现状、教师对“数学小实验”的教学观念、学生对“数学小实验”的知晓和掌握程度等通过问卷、座谈等方式进行调查，梳理问题，形成调查报告。

3.“数学小实验”在小学高年级数学教学中的运用策略研究

研究要点：

（1）小学高年级数学教学中“数学小实验”的开发研究；

主要研究立足学生的学情，根据不同的课型、不同的学习阶段，选择适合开展“数学小实验”的教学内容，从而开发适合“数学教与学”的“数学小实验”。

（2）小学高年级数学教学中“数学小实验”运用的策略研究；

主要研究“数学小实验”在数学课堂教学中如何进行运用（包括运用时机的选择、操作过程的方法等）的方法。

4.“数学小实验”在小学高年级数学教学中运用的评价研究

研究要点：研究如何制定科学、合理的评价标准对学生在进行“数学小实验”之前、之时、之后，学生在数学学习兴趣、数学知识掌握程度、数学学习能力的生长等方面进行评价。

研究重点：3

（五）研究方法和实施计划

研究的方法：

1、文献研究法。研究前期，通过文献研究查阅“数学小实验”的相关资料，参考或应用已有的研究成果，分析当前数学实验在小学教学中存在的问题，寻求理论或实践层面上的突破，确定后期研究的方向。

2、调查研究法。采用问卷、谈话、观察等方法对课堂上数学小实验的呈现、教师的观念、学生的喜爱程度等进行调查研究，了解学生数学实验的步骤和方法，为分析研究数学小实验提供事实依据。

3、课堂观察法。主要通过多次不同维度的对课堂的观察，来检验课题研究给学生理解数学本质带来的改善作用。

4、案例分析法。主要通过选定具体的相关案例作为研究对象，以其分析、设计、开发作为研究内容，收集相关资料，进行全面、深入、细致的分析研究，并以此提出设计的方法和要素。

5、个案研究法。对少数研究对象进行个案追踪，如对学困生的追踪，来收集本课题研究给课堂，给学生带来的变化。

实施的计划：

本课题计划2年时间完成。2021年12月——2023年11月

1、前瞻启动阶段：2021年12月至2022年3月

完成课题研究方案的制定、论证、申报工作；

加强理论学习。成立课题研究小组，组织所有组内教师大量阅读相关资料。使组内教师深入理解数学小实验的重要性和必要性。通过研讨确定合适的内容进行课前小实验、课中小实验、课后小实验，让课题的研究有落脚点可寻，从而准备实践研究。

2、探讨研究实施阶段：2022年4月至2023年6月

确定课题的研究目标进行研究，对进行数学小实验教学的内容进行设计，公开教学观摩研讨，形成五六年级数学小实验案例研究成果，收集研究过程性资料。

3、总结评估阶段：2023年7月到2023年11月

将研究成果进行整理、小结，撰写论文，把有关案例随笔及学生的数学实验的设计进行收集整理物化成果。

（六）预期研究成果

成果名称

成果形式

负责人

成果主件

《“数学小实验”在小学高年级教学中的运用策略研究》

研究报告

《“数学小实验”在高年级数学教学中的运用现状调查》

调查报告

《让“数学小实验”成为数学课堂的风景》

论文

成果附件

《小学高年级“数学小实验”教学研究》

论文集

《小学高年级“数学小实验”教学设计》

案例集

《小学高年级学生数学小实验设计》

实验小手册

《小学高年级学生数学小实验》视频

视频集

（七）完成研究任务的可行性分析（包括：①主持人除外的课题组核心成员的学术或学科背景、研究经历、研究能力、研究成果；②研究基础，包括围绕本课题所开展的文献搜集、调研和相关论文等；③完成研究任务的保障条件，包括研究资料的获得、研究时间的保障等。）

研究的基础：

为了更好地进行本课题的研究，我已经从相关网站购买了潘小福院长、陈美华老师撰写的《小学数学实验教学的理论与实践》、徐厚生《数学实验教学的探索与实践》、刘邦奇《数学实验方法及其哲学思考》、曹培英《跨越断层，走出误区》等相关书籍，收集了相关内容的杂志，可以从知网上下载资料阅读。重点阅读了江苏省中小学教研室重点课题“小学数学教学中数学实验开发设计与实施策略”，江苏省中小学教研室重大研究项目“数学实验工具的开发”研究，常州市小学数学实验教学研究陈美华名师工作室申报的江苏省教育科学“十三五”规划课题“小学数学实验的内容选择与教学策略研究”等。积淀了丰厚的理论基础，形成了扎实的研究基础。

研究任务的保障条件：

1.时间保障。我现任教六年级一班数学，研究的时间和精力都能得到保障。

2.制度保障。学校大力支持教师的个人课题研究，为此制定了相关的《科研管理考核制度》《教科研标兵考核制度》等，为本人的课题研究提供了坚实的保障。